西安专升本
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2023年2月17日发(作者：)计算机控制技术-学习指南
一、单项选择题
1．二进制数的十六进制表示为（）
A．54EHB.65FH
C.54FHD.65EH
2．在一般微处理器中，包含在中央处理器（CPU）内的是（）
A．算术逻辑单元B.主内存
C．I/O单元D.数据总线
3．用存储器芯片2114（1024*4）组成4KB内存储器需要2114芯片（）片
A．2B.4
C.8D.16
4．计算机中使用总线结构的优点是（）
A．减少信息传送的数量B.提高信息传送速度
C．减少信息传送线的数量D.以上都是优点
5．在微计算机系统中，高速外设与内存储器进行批量数据传送时，应采用（）
A．无条件传送B.程序查询控制
C．中断控制D.直接存储其存取
6．状态信息是通过（）总线进行传送的
A．数据B.地址
C．控制D.外部
7．运算器的主要功能是（）
A．算术运算B.逻辑运算
C．算术和逻辑运算D.函数运算
8．8255A与外设间每个端口的数据线为（）
A．4位B.8位
C．16位D.32位
9．设X=-46，Y=117，则[X+Y]补和[X-Y]补分别等于（）
A．D2H和75HB.47H和5DH
C．2EH和71HD.47H和71H
10．8255A与外设间每个端口的数据线为（）
A．4位B.8位
C．16位D.32位
11．带符号的八位二进制补码的表示范围是（）
A．-127~+127B.-32768~+32768
C.-128~+127D.-32768~+32767
12．一台计算机实际上是执行由（）
A．用户编制的高级语言程序B.用户编制的汇编语言程序
C．系统程序D.由二进制码组成的机器指令
13．CPU被动，外设主动的接口方式为（）
A．无条件程控方式B.查询控制方式
C．中断控制方式D.A,B,C都不对
14．计算机中信息传递的三总线方式包括（）
A．片总线、内总线、外总线B.地址总线、数据总线、控制总线
C．片内总线、内总线、外总线D.内总线、数据总线、控制总线
15．完整的计算机系统应该包括（）
A．运算器、存储器和控制器B.主机和外设
C．主机和应用程序D.硬件系统和软件系统
二、判断题
1．无条件程控传送方式比有条件程控传送方式的数据传送速度快。（）
2．在计算机中，CPU与DMA控制器都可以作为总线控制器件。（）
3．在三种基本I/O同步控制方式中，从数据传输速度而言，以DMA方式最好，
中断控制次之，程序查询方式最差。（）
4．ADC0809是逐次逼近型A/D转换芯片。（）
5．异步串行通信中加入奇偶校验位具有纠错功能。（）
6．微处理器中的运算器主要用于完成各种算术运算。（）
7．一个输入接口中必须要有缓冲器。（）
8．32位机即指该机CPU的数据线为32条。（）
9．RS232标准比RS485标准传输数据的距离更远。（）
10．微机中断系统包含内部中断和外部中断。（）
11．对于不同的计算机，其CPU具有不同的机器指令。（）
12．微机中断系统包含内部中断和外部中断。（）
13．汇编语言就是机器语言（）。
14．中断方式传送最适用于高速外设与存储器之间交换成批数据的场合。（）
15．在传输率相同的情况下，同步串行通信的字符信息传输率一定比异步串行通
信的高。（）
二、分析计算题
1．已知模拟调节器的传递函数为
s.
s.
sD
08501
1701
试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s。
2．某炉温度变化范围为0~1500℃，要求分辨率为3℃，温度变送器输出范围为
0~5V。若A/D转换器的输入范围也为0~5V，则请在ADC0809和AD574A之间选择A/D
转换器，要求写出计算过程。选定A/D转换器后，通过变送器零点迁移而将信号
零点迁移到600℃，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？
3．已知模拟调节器的传递函数为
s
s
sE
sU
sD
5.01
21
)(
)(
)(
试写出相应数字控制器的位置型控制算式，设采样周期sT5.0。
4．若8237A的端口基地址为000H，要求通道0和通道1工作在单字节读传输方式，
地址减1变化，无自动预置功能。通道2和通道3工作在数据块传输方式，地址加1
变化，有自动预置功能。8237A的DACK为高电平有效，DREQ为低电平有效，用固
定优先级方式启动8237A工作，试编写8237A的初始化程序。
0.522
()(1)()(1)
0.50.50.5
T
ukukekek
TTT
5．模拟PID调节器的传递函数为
1
()(1)
PD
I
DsKTs
Ts
。当采样周期相当短时，
用求和代替积分、用后向差分代替微分，试从模拟PID推导出数字PID的位置型及
增量型控制算法。
6．某热处理炉温度变化范围为0~1500℃，经温度变送器变换为1~5V电压送至
ADC0809，ADC0809的输入范围为0~5V。当t=kT时，ADC0809的转换结果为80H，
问此时的炉内温度为多少度？
7．可编程并行接口芯片8255A有哪几种工作方式？每种工作方式有何特点？
8．试说明8255A的A口、B口和C口一般在使用上有什么区别？
9．简述8255A并行接口芯片的作用与特性。
10．什么是中断？常见的中断源有哪几类？CPU响应中断的条件是什么？
11．CPU的抗干扰技术有哪些？
12．什么叫异步通信？什么叫同步通信？画出异步串行通信的字符编码格式。
参考答案
一、单项选择题
1．D2．A3．C4．C5．D6．A7．C8．A9．B10．B
11．C12．D13．C14．B15．D
二、判断题
1．Y2．Y3．Y4．Y5．N6．N7．Y8．N9．N10．Y
11．Y12．Y13．N14．N15．N
三、分析计算题
2．解：分辨率为C3，分辨率也可定义为
002.0
01500
3
D
则A/D转换器的字长
501log)
002.0
1
1(log)
1
1(log
222
D
n
822569251298
1
n
在ADC0809(8位)与AD574A(12位)间选择AD574A
通过零点迁移将信号迁移到C600，则此时系统对炉温的变化分辨率为
C
220.0
12
6001500
12
3．解：
5s.0T
1)-2e(k-2.5e(k))1k(5u.0)k(u
4．答：初始化程序如下：
DMAEQU000H；8237A的基地址为00H
；输出主清除命令
OUTDMA+0DH，AL；发总清命令
；写入方式字：单字节读传输，地址减1变化，无自动预置功能，选择
通道0
()()
0.5()2()
dutdet
utet
dtdt
()(10.5)()(12)UssEss
()(1)()(1)
0.5()2()
ukukekek
ukek
TT
(0.5)()0.5(1)(2)()2(1)TukukTekek
0.522
()(1)()(1)
0.50.50.5
T
ukukekek
TTT
MOVAL，01101000B；方式字
OUTDMA+0BH，AL；写入方式字
；写入方式字：单字节读传输，地址减1变化，无自动预置功能，选择
通道1
MOVAL，01101001B；方式字
OUTDMA+0BH，AL；写入方式字
；写入方式字：数据块传输方式，地址加1变化，有自动预置功能，选
择通道2
MOVAL，10010010B；方式字
OUTDMA+0BH，AL；写入方式字
；写入方式字：数据块传输方式，地址加1变化，有自动预置功能，选
择通道3
MOVAL，10010010B；方式字
OUTDMA+0BH，AL；写入方式字
；写入命令字：DACK为高电平有效，DREQ为低电平有效，用固定优先级
方式
MOVAL，11000000B；命令字
OUTDMA+08H，AL；写入8237A
5．解：PID调节器的时域表达式为
0
1()
()()+()t
PD
I
det
utKetetdtT
Tdt
把上式变换为差分方程，可作如下近似
0
0
()()
k
t
i
etdtTei
()()(1)detekek
dtT
式中，T为采样周期，k为采样序号。
由上述三式可得数字PID的位置型控制算法
0
()(1)
()()+()
k
PD
i
I
Tekek
ukKekTeiT
TT
在上式中令1kk，则得
1
0
(1)(2)
(1)(1)+()
k
PD
i
I
Tekek
ukKekTeiT
TT
将上述2式相减，即得数字PID的增量型控制算法
()()(1)ukukuk
()(1)()()2(1)(2)
PID
KekekKekKekekek
=Ae(k)+Be(k-1)+Ce(k-2)
其中：A=Kp+K
I
+K
D
B=-(Kp+2K
D
)
C=K
D
其中，
P
K为比例增益，
IP
I
T
KK
T
为积分系数，D
DP
T
KK
T
为微分系数。
6．解：CY1500
max
CY0
min
2550
max
FFHN511
5
255
min
V
V
N12880HX
min
minmax
min
minmax
)(Y
NN
NX
YYY
C
18.5660
51255
51128
)01500(
或解：H80对应的电压值为VH
V
5098.280
255
5
15098.215
01500
Y
CY18.566
7．答：
方式0：没有固定的用于应答式传送的联络信号线，CPU可以采用无条件传
送方式与8255A交换数据。
方式1：有专用的中断请求和联络信号线，因此，方式1通常用于查询传送
或中断传送方式。
方式2：PA口为双向选通输入/输出或叫双向应答式输入/输出。
8．答：在实际使用中，A口与B口常常作为独立的输入端口或输出端口，C口
则配合A口和B口工作。具体得说，C口常常通过控制命令分成两个4位端口，
每个4位端口包含一个4位的输入缓冲器和1个4位的输出锁存器，它们分别用
来为A口和B口输出控制信号和状态信号。
9．答：8255A是可编程通用并行接口芯片，可通过程序设置其工作在方式0、
方式1和方式2。
方式0为基本的输入/输出方式，可提供A口、B口两个8位并行通道和C口高4
位、C口低4位两个4位并行通道，可分别设置4个通道工作在输入或输出状态。
方式1为选通输入/输出方式，A、B两个8位口工作在输入或输出状态，而C口
的特定位则提供A口、B口数据传输所需的控制和状态信息。
方式2为双向数据传输方式，只适用于A口，通过A口可实现CPU与外设间
的双向数据传输。C口提供双向数据传输所需的控制和状态信息。
10．答：中断是指CPU在正常执行程序时，由于内部/外部时间或程序的预先安
排引起CPU暂时终止执行现行程序，转而去执行请求CPU为其服务的服务程序，
待该服务程序执行完毕，又能自动返回到被中断的程序继续执行的过程。
常见的中断源有：一般的输入/输出设备请求中断；实时时钟请求中断；故
障源；数据通道中断和软件中断。
CPU响应中断的条件：若为非屏蔽中断请求，则CPU执行完现行指令后，就
立即响应中断。CPU若要响应可屏蔽中断请求，必须满足以下三个条件：①无
总线请求；②CPU允许中断；③CPU执行完现行指令。
11．答：（1）复位
对于失控的CPU，最简单的方法是使其复位，程序自动从头开始执行。复位
方式有上电复位、人工复位和自动复位三种。
（2）掉电保护
（3）指令冗余
指令冗余是在程序的关键的地方人为地插入一些单字节空操作指令。指令冗
余会降低系统的效率，但确保了系统程序很快纳入程序轨道，避免程序混乱，况
且适当的指令冗余并不会对系统的实时性和功能有明显的影响，故在程
序设计中还是被广泛采用。
（4）软件陷阱
软件陷阱是在非程序区的特定地方设置一条引导指令(看作一个陷阱)，程
序正常工作时，是不会落入该引导指令的陷阱中。当程序弹飞时，若落入引导
指令的陷阱中，将由引导指令将弹飞的程序强行跳转到出错处理程序，由该程
序段进行处理和程序恢复。
（5）Watchdog技术
看门狗，也称为程序运行监视系统，在硬件上，可把它看成是一个相
对独立于CPU的可复位定时系统，在软件程序的各主要运行点处，设有向看
门狗发复位信号的指令。当系统运行时，看门狗与CPU同时工作。程序正
常运行时，会在规定的时间内由程序向看门狗发复位信号，使定时系统重
新开始定时计数，没有输出信号发出；而当程序飞时，由于看门狗没有在规
定的时间内得到复位信号，其输出端会发出信号以使CPU系统复位。
12．答：异步通信是指通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的，而在一个
字符内各位的时间间隔是固定的。
同步通信是指在约定的数据通信速率下，发送方和接收方的时钟信号频率和
相位始终保持一致（同步），这就保证了通信双方在发送数据和接收数据时具有
完全一致的定时关系。
异步串行通信的字符编码格式：
100/10/10/10/10/10/10/10/1
低位高位
111
起始位数据位校验位停止位
字符
100/10/1
空闲位
字符
图异步串行通信格式